一种纳米改性增强型中空纤维膜及其制备方法与流程

文档序号:11904191阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种增强型聚偏氟乙烯中空纤维膜,其特征在于,所述中空纤维膜分为中空管和分离层,所述中空管是经过纳米二氧化钛改性的中空纤维管;所述的分离层包含10-20重量份的聚偏氟乙烯、50-80重量份的溶剂和5-30重量份的致孔剂;所述分离层位于中空管的表面。

2.根据权利要求1所述的中空纤维膜,其特征在于,所述溶剂为N,N二甲基乙酰胺、二甲基甲酰胺和N-甲基吡咯烷酮、二甲基亚砜、磷酸三乙酯中的至少一种或多种溶剂。

3.根据权利要求1所述的中空纤维膜,其特征在于,所述致孔剂为聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇、二甘醇和/或乙二醇。

4.根据权利要求3所述的中空纤维膜,其特征在于,所述致孔剂为聚乙二醇和聚乙烯吡咯烷酮以重量比为5:6的混合物。

5.根据权利要求1所述的中空纤维膜,其特征在于,所述分离层包含18重量份的聚偏氟乙烯、60重量份的N,N二甲基乙酰胺、10重量份的聚乙二醇、12重量份的聚乙烯吡咯烷酮。

6.根据权利要求1所述的中空纤维膜,其特征在于:所述中空纤维管选自尼龙、涤纶聚酯或聚氨酯纤维制成的中空管。

7.根据权利要求1所述的中空纤维膜,其特征在于,所述的中空管可以是经过纳米二氧化硅、氧化铈或氧化铝改性的中空纤维管。

8.一种制备如权利要求1所述的增强型聚偏氟乙烯中空纤维膜的方法,其特征在于,所述制备方法包括如下步骤:

步骤一、中空纤维管的纳米改性

(1)预处理:将中空纤维管水煮后,于丙酮溶剂中超声洗涤,随后烘箱中烘干;

(2)将1-10重量份的中空纤维管置于烧瓶中,随后将引发剂过氧化二苯甲酰的丙酮溶液加至烧瓶中,引发剂的用量为中空纤维管的0.5-3%重量;混合均匀,随后将含有混合液的烧瓶放入50-70℃水浴中,通氮气保护,预引发15min;随后将1-10重量份的钛酸四丁酯溶于去离子水中,搅拌均匀后加至烧瓶中,于氮气保护下反应20-80min,反应结束后取出中空纤维管,用水浸泡5min,溶出未反应单体,制得经初步纳米改性的中空管;

步骤二、制备增强型中空纤维膜

(1)将步骤一制得的中空管依次通过涂膜装置和凝胶槽,然后缠绕于收丝轮上;

(2)开启送丝机和收丝机,调节二者转速使装备运行,将铸膜液加入反应釜中,铸膜液组成为:10-20重量份的聚偏氟乙烯、50-80重量份的溶剂和5-30重量份的致孔剂;然后向反应釜中加压,使铸膜液通过料管向涂膜装置输送;

(3)将上述中空管涂覆上料后进入凝胶浴,中空管外表面上的铸膜液经过凝胶定型,形成膜丝,收集膜丝;

(4)膜丝剪切收捆,放入水槽中浸泡24h,随后干燥处理,制得增强型聚偏氟乙烯中空纤维膜。

9.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:引发剂的用量为中空纤维管的1重量%。

10.根据权利要求8所述的方法,其特征在于:步骤一中第(2)步的水浴为60℃。

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